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Le Soleil et ses planètes entourés d’une “bulle” géante

Crédits photo : Yapa / Wikipedia

De nouvelles données suggèrent que l’héliosphère qui englobe tout le système solaire interne et externe, serait non pas de forme allongée à la manière d’une comète, mais bien arrondie et symétrique.

Le soleil libère un flux constant de matériel solaire magnétique, c’est le vent solaire qui imprègne le système solaire interne. Ce flux de particule composé d’hélium et d’hydrogène forme alors une gigantesque bulle qui s’étend bien au-delà de l’orbite de Neptune sur environ 37 milliards de kilomètres : c’est l’héliosphère. Tout notre système solaire, y compris l’héliosphère, se déplace dans l’espace interstellaire et certains chercheurs étaient à ce jour convaincus que l’héliosphère était de forme allongée, une forme analogue à celle d’une comète composée d’une bulle centrale prolongée d’une longue queue. De nouvelles données renvoyées par la mission Cassini de la NASA, associées aux mesures des deux sondes Voyager et de l’Interstellar Boundary Explorer de la NASA et couvrant tout un cycle solaire de onze ans suggèrent que l’héliosphère serait peut-être « arrondie » aux deux extrémités, rendant sa forme presque sphérique. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Nature Astronomy du 24 avril dernier.

« Cette forme de bulle de l’héliosphère est due au fort champ magnétique interstellaire — beaucoup plus fort que ce qui était prévu dans le passé — combiné avec le fait que le rapport entre la pression des particules et la pression magnétique à l’intérieur de l’héliosphère soit très élevé », a notamment déclaré Kostas Dialynas, chercheur à l’Académie d’Athènes, en Grèce, et auteur principal de cette étude.

Crédits : Dialynas, et al.

L’un des instruments installés sur Cassini qui explore le système saturnien depuis 2004 a notamment pu fournir aux chercheurs de nouveaux indices sur cette forme quasi sphérique de l’héliosphère. Lorsque les particules chargées du système solaire interne atteignent la limite de l’héliosphère, elles subissent parfois une série d’échanges de charge avec des atomes de gaz neutres du milieu interstellaire, rejetant ou regroupant des électrons lorsqu’ils traversent cette vaste région de contour. Certaines de ces particules sont alors renvoyées vers le système solaire interne comme des atomes neutres en mouvement rapide qui peuvent être mesurés par Cassini.

« L’instrument de Cassini fut à a base imaginé et envoyé pour étudier les ions piégés dans la magnétosphère de Saturne », a déclaré Tom Krimigis, des missions Voyager et Cassini de la NASA. « Nous n’avions jamais pensé que nous pourrions grâce à la sonde étudier la composante des limites de l’héliosphère grâce à elle ». Et ces nouvelles mesures de Cassini concernant les atomes neutres ont révélé quelque chose d’inattendu : les particules provenant du bord de l’héliosphère reflètent les changements du cycle solaire presque aussi rapidement que ceux qui proviennent du « nez » de l’héliosphère. « Si la “queue” de l’héliosphère s’étirait comme une comète, on s’attendrait à ce que les modèles du cycle solaire apparaissent beaucoup plus tard dans les atomes neutres mesurés », note le chercheur. « Cela implique donc que la “queue” est à peu près à la même distance de nous que le nez ». Ainsi l’héliosphère ne serait pas de forme cométaire, mais bien ronde et symétrique.

Notons que la structure de l’héliosphère joue un rôle important dans la façon dont les particules de l’espace interstellaire appelées rayons cosmiques atteignent le système solaire interne. Ces données nous aideront à mieux comprendre cette limite interstellaire qui aide à protéger l’environnement terrestre des rayons cosmiques nuisibles.

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